纯数字电路数字时钟原理图(免费)
数字电路课程设计数字时钟实现
应用科技学院《电子技术课程设计报告》设计题目:数字钟的设计与制作专业班级:13级《物联网工程》2班姓名:白雪王贞张莹学号:068 108 131指导老师:刘烨时间:2015年5月15日~ 2015年 5 月30日地点:四教4414实验室摘要:数字时钟是一种用数字电路技术实现秒﹑分﹑时的计时装置,与传统的机械钟相比,它具有更高的准确性和直观性,且无机械装置,具有更长的使用寿命,因而得到了广泛的应用。
小到人们的日常生活中的电子手表,大到车站﹑机场等公共场所的大型数显电子钟。
数字时钟从原理上讲是一种典型的数字电路,其中包括了组合逻辑电路和时序电路。
本课程设计要用通过简单的逻辑芯片实现数字时钟。
要点在于用555芯片连接输出为一秒的多谐振荡器用于时钟的秒脉冲,用14位二进制计数器CC4060芯片、7双BCD同步加计数器CD4518芯片、十进制加计数器/7段译码器CD4033芯片等连接成60和12进制的计数器,再通过七段数码管显示,构成了简单数字时钟。
关键词:数字时钟;555芯片;计数器;数码管1设计目的 (4)1.1设计指标 (4)2课程设计任务及要求 (4)2.1 设计任务 (4)2.2 设计要求 (4)3系统设计 (4)3.1 设计思路 (4)3.2 系统设计 (5)3.2.1 原理图及说明 (5)3.2.2 具体设计 (6)3.2.2.1.小时计时电路 (6)3.2.2.2.分钟计时电路 (6)3.2.2.3.秒钟计时电路 (6)3.2.2.4.手动时间校准电路的设计 (6)3.2.2.5.光敏电阻的设计 (6)4 主要元器件的介绍 (7)4.1 40161------4位二进制同步计数器(有预置端,异步清除) (7)4.2 CD40106 (7)4.3 CD4009 (8)5 电路板的安装与测试 (8)1设计目的数字电子钟是一种用数字显示秒﹑分﹑时的记时装置,与传统的机械钟相比,他具有走时准确﹑显示直观﹑无机械传动装置等优点,因而得到了广泛的应用:小到人们的日常生活中的电子手表,大到车站﹑机场等公共场所的大型数显电子钟。
数字电路时钟信号
数字电路时钟信号数字电路中的时钟信号是一个重要的元件,它被用来同步各个电路模块的工作,确保它们按照特定的顺序和时间间隔进行操作。
本文将介绍数字电路时钟信号的定义、特性以及在各个应用领域中的重要性。
时钟信号在数字电路中起到了非常关键的角色。
它是一个周期性的信号,用来标识电路操作的时间间隔,同时还能提供同步操作的时机。
在数字系统中,时钟信号的频率通常是固定的,由振荡器或者晶体发生器提供。
时钟信号通常以方波的形式呈现,由高电平和低电平组成。
在一个完整的周期内,时钟信号会先从低电平跳变到高电平,再从高电平跳变到低电平,然后不断循环。
每个跳变点被称为时钟边沿,时钟信号的工作速率取决于时钟边沿的频率。
除了频率之外,时钟信号还有一个重要的参数叫作占空比。
占空比是高电平时间与周期时间的比值,表示了时钟信号处于高电平状态的比例。
通常占空比为50%,意味着高电平和低电平各占50%的时间。
占空比的大小会直接影响到数字系统的性能和功耗。
时钟信号在数字电路中的作用非常广泛。
首先,它能确保各个电路模块按照正确的顺序进行操作。
在一个复杂的数字系统中,存在着大量的寄存器、触发器、门电路等组成的电路模块。
这些模块之间需要按照特定的时间序列相互协作,而时钟信号就提供了一个参照物,使得它们能够按照正确的时机进行状态的更新和数据的传输。
其次,时钟信号还能用来实现数据的同步传输。
在一个多模块的数字系统中,不同模块之间存在着时钟与数据的差异。
为了确保数据的准确传输,需要使用时钟信号来对数据进行同步。
时钟边沿提供了一个精确的时间点,可以保证数据在时钟跳变之后才被读取或者写入。
此外,时钟信号还可以用于时序逻辑电路的设计。
时序逻辑电路是一种存储系统,在时钟信号的驱动下可以完成存储和刷新的操作。
它能够存储上一个时钟周期的数据,并在下一个时钟周期中根据输入信号进行操作。
时序逻辑电路通常有更高的稳定性和可靠性,能够处理复杂的计算和控制任务。
总结而言,数字电路时钟信号在数字系统中起着重要的作用。
数字钟计时电路的电类实验原理图和电路图
页眉内容
实验1 多功能计时电路的设计——数字钟
1.实验原理及框图
图1.1三位计时器示意图
计时电路示意图如图1.1所示,计时电路完成计时功能,并且将计时结果传送至显示电路,进而实现显示功能。
原理框图如图1.2所示,主要由计时电路,秒信号发生电路,清零电路和译码显示电路组成。
计时电路在秒信号的作用下,产生0:00~9:59的循环计时,清零电路控制计时电路的清零端,实现时钟的清零,最终将计时电路的输出送至译码显示电路,实现时钟的显示。
图1.2数字钟的原理框图
精心整理。
数字电子时钟设计原理
毕业设计论文论文题目:数字电子时钟设计原理某职业技术学院电气工程系毕业设计任务书1.能够利用软件设计数字电子钟电路原理图。
2.要求熟悉集成芯片功能。
3.具有时、分、秒显示功能。
三、毕业设计进程表毕业设计进程表起止日期设计内容备注第1周资料准备,查阅相关文献第2周设计电路第3-4周编写说明书,交指导老师审阅第5周整理资料,准备答辩前言目前市场上提供的无论是机械钟还是石英钟在晚上无照明的情况下都是不可见的。
要知道当前的时间,必须先开灯,故较为不便。
现在市场上出现了这样一类的电子钟,它以六只LED数码管来显示时分秒,与传统的以指针显示秒的方式不同,超越了人们传统的习惯与理念。
数字电子钟是一种用数字显示秒、分、时的计时装置,与传统的机械钟相比,具有走时准确、显示直观、无机械传动装置等优点,因而得到广泛的应用。
如,日常生活中的电子手表,车站、码头、机场等公共场所的大型数显电子钟。
要实现数字电子钟的设计可以由单片机控制或者由数字IC构成。
这里我们要做的是一个由数字IC构成的数字电子钟设计。
目录1 设计功能要求 (1)2 设计方案 (1)3设计中所用到的元器件 (2)3.1译码器 (2)3.2计数器 (4)3.3显示器 (4)3.4振荡器 (5)4 电路设计 (6)4.1时分秒计数器 (6)4.1.1秒计数器的设计 (6)4.1.2分计数器的设计 (8)4.1.3时计数器的设计 (8)4.2校时电路 (8)4.3译码显示电路 (10)4.4总体电路 (11)5器件清单 (13)结束语 (14)致谢 (15)参考文献 (16)附录A 数字电子钟整体体电路图 (17)1 设计功能要求设计一数字钟,该数字钟能够准确计时,以数字形式显示时、分、秒的时间和校时功能。
在电路中,振荡电路提供的1Hz脉冲信号。
在计时出现误差时电路还可以进行校时、校分和校秒的功能。
并且要用数码管显示时、分、秒,各位均为两位显示。
具体要求如下:1.时的计时要求为“23置0”,分和秒的计时要求为60进制。
数字电路设计 (数字钟)汇总
2009级电气工程及其自动化2011——2012学年度第一学期电子课程设计指导书总体设计步骤1.下达任务书:第15周周五;2.分析题意并查资料,确定方案:要求必须在第15周六、周日两天完成。
3.方案讨论会:第16周周一全天进行。
1)由老师组织,全班同学都参加,小组负责人讲述10分钟;2)其他同学作补充,其他同学也可提出解决的想法及关键问题5分钟;3)最后由老师敲定方案5分钟)。
4.方案确定并进行相关元器件的计算、选型,并列出元器件清单:第16周周二完成;5.购买相关元器件:第16周周三(老师购买元器件,学生对设计方案进行仿真,并画出布线图,为写报告做准备。
)6.在17周周二前完成单元电路调试,同时完成电路PCB的设计与制作,不愿意制作PCB板的小组,在购买的实验电路板上完成电路的焊接。
7.进行系统调试,直到达到任务书全部要求:第17周周三前必须完成;8.编写课程设计报告:第17周周四前完成;9.上交课程设计报告,并进行简单的答辩:第16周周五进行。
指导教师:宰文姣2011-12-18数字钟的设计一.设计要求:数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置,与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性,且无机械装置,具有更更长的使用寿命,因此得到了广泛的使用。
数字钟从原理上讲是一种典型的数字电路,其中包括了组合逻辑电路和时序电路。
设计与制做数字钟就是为了了解数字钟的原理,从而学会制作数字钟。
而且通过数字钟的制作进一步的了解各种在制作中用到的中小规模集成电路的作用及实用方法.且由于数字钟包括组合逻辑电路和时序电路.通过它可以进一步学习与掌握各种组合逻辑电路与时序电路的原理与使用方法.要求功能:能进行正常的分、秒计时功能,分别由4个数码管显示60分钟,60秒钟的计数器显示。
二.题目分析:1.计数器有了时间标准“秒”信号以后,就可以根据60秒为一分钟、60分为一小时的计数周期,分别组成两个60进制计数器,将这些计数器适当连接,就可以构成秒、分的计数,实现计时功能。
开题报告-基于单片机的数字钟设计
一、选题的依据及意义(一)选题依据随着人类生活水平的提高,身边的电子产品越来越多,例如无人不知无人不晓的手机,电脑,家电等,而且我们对这些电子产品也是越来越依赖。
与此同时,人们的生活变得越来越忙碌,俗话说的好,时间就是金钱。
在竞争如此激烈的世界,合理安排好自己的工作和休息时间也就变得非常重要,所以我们需要有个自动计时的电子产品—数字时钟。
随着科技的不断提升,数字时钟不仅仅是应用在我们日常接触到的手表、手机、计算机当中,其实它还渗透在各个领域,诸如每个学校都需要用到的全自动响铃器、定时自动报警器、乘车唤醒器、以及娱乐场所经常用到的定时开关等。
另外,在制作方面,电子钟从原始的纯硬件电路转变为了软硬件结合。
而单片机开发工具具有很强的软硬件调试功能,加上它现场运行环境的可靠性,改变了最早机械钟的笨重,成为体积小、功耗小、功能多、精度高、性价比高的电子时钟。
不过,为了我国国防、航空、工业、医学等科技领域的快速发展,数字时钟作为这些科技不可缺少的一部分,就必须对数字钟进行改造,使现代的时钟不仅体积小,携带方便;还需要在款式方面和功能对其进行改进,让其不仅是受广大群众欢迎的产品,同时也是壮大我国科技好帮手。
所以,随着电子行业的不断更新,现代数字钟的计时部分是数字电路的一个典型应用,其原理是电信号经过分频器得到相应的秒脉冲,时计数器为24进制,分秒计数器都是60进制。
三个计数器的输出则经过译码器传送到数码管中,最终显示出精准的结果。
所以,美观、多功能化、寿命长的产品都很容易让大家所接受。
之所以选择用单片基的原理来完成此次毕业设计是因为单片机具有较高的性价比、体积小、可靠性高、控制功能强、使用也比较方便,容易产品化等特点。
同时,随着当今世界微控制技术的不断完善和发展,以及自动化程度的日益提高,单片机的应用正在导致传统的人工控制技术发生天翻地覆的变化。
在单片机模块中,最常见的就是数字钟,本次的毕业设计就是为了研究数字时钟的原理,利用所学过的单片机的的最小应用系统及其强大的系统扩展能力,设计出多功能数字钟的电路结构,利用protues软件绘制出原理图进行仿真,成功之后再在protel软件平台上画出原理图并进行PCB板块的制作,最后制作出实物,进行调试。
数电课程设计数字钟的设计
数电课程设计数字钟的设计数电课程设计。
数字钟的设计。
1仿真电路显示时,分,秒。
2采用二十四小时制或者十二小时制。
3具有校时功能。
可以对小时和分单独校时,对分校时的时候,停止分向小时进位。
校时时钟源可以手动输入或借用电路中的时钟。
4具有正点报时功能,正点前10秒开始,蜂鸣器一秒响一秒停地响五次。
5为了保证计时准确,稳定,由晶体振荡器提供标准时间的基准信号。
本科生课程设计题目课程专业班级学号姓名指导教师完成时间数电课程设计。
数字钟的设计。
1仿真电路显示时,分,秒。
2采用二十四小时制或者十二小时制。
3具有校时功能。
可以对小时和分单独校时,对分校时的时候,停止分向小时进位。
校时时钟源可以手动输入或借用电路中的时钟。
4具有正点报时功能,正点前10秒开始,蜂鸣器一秒响一秒停地响五次。
5为了保证计时准确,稳定,由晶体振荡器提供标准时间的基准信号。
目录1设计的目的及任务 (3)1.1课程设计的目的...............................................(3)1.2课程设计的任务与要求 (3)2电路设计总方案及原理框图 (3)2.1数字电子钟基本原理...........................................(3)2.2原理框图.. (4)3.单元电路设计及元件选择 (4)3.1六十进制计数器..................................................(4)3.2二十四进制计数器................................................(5)3.3显示屏..........................................................(6)3 .4校时电路.. (6)3.5报时电路 (7)4电路仿真 (8)4.1Multii................................................... ......(8)4.2数字钟总电路图..................................................(8)4.3仿真电路测试结果 (9)5电路实验结果.............................................(10)6收获与体会. (10)参考文献 (11)数电课程设计。
数字电子钟设计(原理图+pcb图+程序)--课程设计.docx
1设计课题任务、功能要求说明及方案介绍1.1设计课题任务与要求设计一个具有特定功能的电子钟。
该电子钟上电或按键复位后能自动显示学 生班级学号,进入时钟准备状态;第一次按电子钟启动/调整键,电子钟从0时 0分0秒开始运行,进入时钟运行状态;再次按电子钟启动/调整键,则电子钟 进入时钟调整状态,此时可利用各调整键调整时间,调整结束后可按启动/调整 键再次进入吋钟运行状态。
1.2设计课题总体方案介绍及工作原理说明本电子钟主要由单片机、4个独立键盘、显示接口电路和复位电路构成,设 计课题的系统框图如图1. 1所示:图1.1系统框图本电子钟的所有的程序、参数均存放在AT89S52的Flash ROM 和内部RAM 中。
键盘采用动态扫描方式。
利用单片机定时器及计数器产生定时效果通过编程 形成数字钟效果,再利用数码管动态扫描显示单片机内部处理的数据,同时通过 端口读入当前外部控制状态来改变程序的不同状态,实现不同功能。
晶振电路复位电路数码管驱动数码管LED2设计课题硬件系统的设计2.1设计课题硬件系统各模块功能简要介绍本设计的硬件系统主要采用以下基本模块来实现,单片机最小系统模块,输入模块、输出模块、电源模块(1 )单片机最小系统模块:AT89S52单片机芯片;复位电路;晶振电路。
本模块AT89S52系统控制核心,单片机系统复位由按键电平复位电路完成,通过按键S1来控制,单片机通过芯片引脚XTAL1、XTAL2,外并接石英晶体振荡器和两只电容。
这样就为能为单片机提供频率为12MHz的晶振。
(2)输入模块:本模块共用到了5个按键,1个电源开关,1个复位键,单片机运行期间,利用按键S1完成复位操作。
4个独立按键,S2键控制电子钟的启动/调整状态,S3键为小时调整键,S4键为分钟调整键,S5键位秒调整键,且 S2、S3、S4、S5 任一键都独自连一个I/O (Pl.O、P1. 1、P1. 2、P1. 3) 口线,说明它们可以独立实现相应的电子钟功能。
单片机数字电子时钟设计
单片机数字电子时钟设计摘要第一章电子时钟的设计 (3)1. 1电子时钟简介 (3)1.2电子时钟的工作原理 (3)第二章硬件设计方案 (4)2. 1硬件电路的设计方案 (4)2. 2硬件电路的原理图 (4)2. 3硬件电路说明 (5)第三章电子时钟的程序设计 (8)3. 1程序流程图 (8)3. 2程序设计 (11)总结15摘要随着现代生活的推进,电子时钟在人们的生活中差不多普及,本课题的要紧内容确实是结合单片机的强大功能,在一块一般的电子时钟集成多种功能,方便人们的日常生活,该功能是通过单片机、8段数码管以及一些简单辅助电路实现的。
由于之前没有独立做过单片机实现多功能电子时钟方面的内容,因此在做设计时总会遇见专门多问题,本次设计是在结合老师的指导及同学的关心下完成的,并通过本人在网上所查的大量资料及单片机设计中常见的电路而构思出来的。
单片运算机即单片微型运算机。
由RAM .ROM,CPU构成,定时, 计数和多种接口于一体的微操纵器。
它体积小,成本低,功能强,广泛应用于智能产业和工业自动化上。
而51系列单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。
这次课程设计通过对它的学习,应用,从而达到学习、设计、开发软、硬的能力。
本设计要紧设计了一个基于AT89C51单片机的电子时钟。
并在数码管上显示相应的时刻。
并通过一个操纵键用来实现时刻的调剂和是否进入省电模式的转换。
该方法仿真成效真实、准确,节约了硬件资源。
关键字:单片机、电子时钟、程序第一章电子时钟的设计1.1电子时钟简介电子钟是一种利用数字电路来显示秒、分、时的计时装豊,与传统的机械钟相比,它具有走时准确、显示直观、无机械传动装麗等优点,因而得到广泛应用。
随着人们生活环境的不断改善和美化,在许多场合都用到电子时钟。
现在高精度的计时工具大多数都使用了石英晶体振荡器,山于电子钟、石英钟、石英表都采纳了石英技术,因此走时精度高,稳固性好,使用方便,不需要经常调试,数字式电子钟用集成电路讣时时,译码代替机械式传动,用LED显示器代替指针显示进而显示时刻,减小了计时误差,这种表具有时、分、秒显示时刻的功能,还能够进行时和分的校对,片选的灵活性好。
实验2`有时钟输入的两位十进制计数器原理图输入设计
三、实验注意事项 1、输入文件名不能用汉字或关键字、非法字符; 、输入文件名不能用汉字或关键字、非法字符; 2、注意文件在编译连接时的路径; 、注意文件在编译连接时的路径; 3、注意引脚分配与对应的 芯片相匹配; 、注意引脚分配与对应的FPGA芯片相匹配; 芯片相匹配 4、注意信号标号与总路线的表达方式。 、注意信号标号与总路线的表达方式。 四、实验设备 GW48EDA系统,计算机一台,打印机一台 系统, 系统 计算机一台, 五、实验思考 1、用VHDL编写有时钟输入的两位十进制计数器源程序。 编写有时钟输入的两位十进制计数器源程序。 、 编写有时钟输入的两位十进制计数器源程序 2、 对仿真波形结果进行分析。 、 对仿真波形结果进行分析。 3、写出验证性实验报告 、写出验证性实验报告.
图3-4 用74390设计一个有时钟使能的两位十进制计数器原理
图3-5 调出元件74390
图3-6 从Help中了解74390的 详细功能
1、设计电路原理图,频率计的核心元件之一是含有时钟使能及进位扩展输出的十进 、设计电路原理图, 制计数器。为此这里拟用一个双十进制计数74390和其它一些辅助元件来完成。电路 和其它一些辅助元件来完成。 制计数器。为此这里拟用一个双十进制计数 和其它一些辅助元件来完成 原理图如图3-4所示。图中,74390连接成两个独立的十进制计数器,待测频率信号 原理图如图 所示。图中, 连接成两个独立的十进制计数器, 所示 连接成两个独立的十进制计数器 clk通过一个与门进入 通过一个与门进入74390的计数器 的时钟输入端 的计数器1的时钟输入端 通过一个与门进入 的计数器 的时钟输入端1CLKA,与门的另一端由计数使 , 能信号enb控制:当enb = '1' 时允许计数;enb = '0' 时禁止计数。计数器 的4位输出 控制: 时允许计数; 时禁止计数。计数器1的 位输出 能信号 控制 q[3]、q[2]、q[1]和q[0]并成总线表达方式即 并成总线表达方式即q[3..0],由图 左下角的 左下角的OUTPUT输出 、 、 和 并成总线表达方式即 ,由图3-4左下角的 输出 端口向外输出计数值,同时由一个4输入与门和两个反相器构成进位信号进入第 输入与门和两个反相器构成进位信号进入第2个计 端口向外输出计数值,同时由一个 输入与门和两个反相器构成进位信号进入第 个计 数器的时钟输入端2CLKA。 数器的时钟输入端 。 个计数器的4位计数输出是 第2个计数器的 位计数输出是 个计数器的 位计数输出是q[7]、q[6]、q[5]和q[4],总线输出信号是 、 、 和 ,总线输出信号是q[7..4]。这 。 两个计数器的总的进位信号,即可用于扩展输出的进位信号由一个6输入与门和两个 两个计数器的总的进位信号,即可用于扩展输出的进位信号由一个 输入与门和两个 反相器产生, 输出。 是计数器的清零信号 是计数器的清零信号。 反相器产生,由cout输出。clr是计数器的清零信号。 输出 2、计数器电路实现,在此首先从实现图 所示的电路的绘制和测试开始,用鼠标双 所示的电路的绘制和测试开始, 、计数器电路实现,在此首先从实现图3-4所示的电路的绘制和测试开始 击“Enter Symbol”窗中 窗中Symbol Libraries栏的 栏的e:\maxplus2\max2lib\mf的宏功能元 的宏功能元 窗中 栏的 件库,于是可以在Symbol Files栏中看到绝大多数 系列的元件(图3-5)。这些器 栏中看到绝大多数74系列的元件 )。这些器 件库,于是可以在 栏中看到绝大多数 系列的元件( )。 件的详细功能及其它们的逻辑真值表可以通过查阅“ 选项来获得。 件的详细功能及其它们的逻辑真值表可以通过查阅“Help”选项来获得。为了查阅 选项来获得 74390的功能,可如图 所示,在Help菜单中选 的功能, 所示, 菜单中选Old-Style Macrofunctions项,然后 的功能 可如图3-6所示 菜单中选 项 选Counters项。 项
数字时钟电路设计实验报告
数字时钟电路设计实验报告
实验目的:
本实验的目的是设计一台数字时钟电路,通过对时钟的设置和调整,实现准确计时和时间显示功能,同时训练学生的电路设计能力。
实验设备:
本实验所需设备包括数字电路实验板、电源、示波器、数字万用表等。
实验原理:
数字时钟电路主要由定时器、锁存器、计数器、时钟发生器、数码显示器、按键等部件组成。
其中,时钟发生器是严格按照预设的时间间隔输出脉冲信号,计数器用于计数,锁存器用于锁存一定的时间值,数码显示器用于显示时间信息。
实验步骤:
1.准备工作:将数字电路实验板连接到电源上,调节电源电压为正常值。
将示波器连接到电路中,以便观察电路工作情况。
2.电路设计:根据实验要求设计数字时钟电路,并将其连入数字电路实验板中。
根据实验需要确定计数器、锁存器、时钟发生器和数码显示器的接口,设置时钟发生器的工作频率和计数器的计数值。
3.测试电路:打开电源,观察数码显示器是否能够正常显示时间信息。
对电路进行调试,确保计时准确、时间显示准确。
4.时钟调整:通过按键对时钟进行调整,完成对时间的设置和运行。
实验结果:
经过设计、连接、调试和测试,数字时钟电路的工作稳定,能够准确计时、显示时间信息,并支持时间的设置和调整。
实验总结:
本次实验通过数字时钟电路的设计与调试,提高学生的电路设计
能力,让学生掌握数字电路设计的基本原理和方法,增强学生的创新能力和实践能力,是一次非常有益的实验训练。
数码万年历的毕业设计
巴音郭楞职业技术学院高职生毕业设计(论文)设计(论文)题目:数字万年历的设计与应用系别:电子信息工程学院专业 (方向):电子信息工程技术年级、班:2010级高职(1)班学生姓名:李婷指导教师:潘君2012 年 05 月 20摘要LED数字钟是采用数字电路实现时,分,秒数字显示的计时装置,最适合单位、会议、电子精品(礼品)屋、各种专卖店、各种促销活动用作纪念品、赠送品广告品、促销品、奖品、礼品,是人们日常生活中不可少的必需品。
使用电子数字钟、电子台历、电脑台历将给我们的生活带来更多的便捷和安宁,有助于进一步提高我们的生活品味,更令温馨家庭。
红(绿)色数码显示时分,决不会因晚间需开灯关灯查看时间而使您无法继续安然入睡或影响亲人睡眠。
无论远与近,您都能快速准确看清时间,真正“一目了然”。
无声运行,您再也不用为“嘀…哒…”声烦恼。
在繁忙的学习时间里,多功能数字钟几乎是我们不可缺少的一件物品。
[关键词]: 数字钟;LED数码管;芯片T2518DD3ABSTRACTLED digital clock is the digital circuit implementation, points, seconds digital display timer device, the most suitable for the unit, conference, electronic products (gift) house, all kinds of stores, various sales promotion activity used as souvenirs, donations GuangGaoPin, promotional products, prizes, gift, is People's Daily life cannot little necessities. The product is suitable for passenger car use.Use electronic digital clock, electronic calendar, computer desk calendar will bring to our daily life more convenient and quiet, help to further improve our life taste, more make sweet home, ". Red (green) color digital display cent, never late for the light on need to check the time and make you can't continue to sleep well at night or influence family sleep. No matter far and near, you quickly see exactly time, real "clear". Silent running, you no longer have to "di... the dalai..." Sound troubles. In the busy learning time, multi-function digital clock is almost we can not lack of items.[key words] Adigital clock; LED digital tube; T2518DD3 chip目录第1章绪论 (1)1.1近几年来国内外研制状况 (1)1.2 课题的研究目的 (1)1.3 课题的研究意义 (2)1.4课题所解决的内容 (2)1.5系统原理分析及使用方法 (3)第2章数字时钟设计原理 (4)2.1 设计要求 (4)2.2硬件电路设计 (4)2.3 原理图的绘制与PCB的制作 (5)2.3.1原理图的绘制 (5)2.3.2 PCB的绘制 (5)第3章数字时钟硬件系统 (6)3.1 元器件明细表 (6)3.2稳压器7805 (7)3.3 三极管管脚识别方法 (7)3.4 LED数码管的介绍 (8)3.4.1 LED数码管的结构 (8)3.4.2 LED产品特点 (9)3.4.3 LED数码管的技术参数 (10)3.5 芯片T2518DD3 (10)第4章安装与调试 (12)4.1 安装顺序与要求 (12)4.2 手工焊接技术与工艺 (13)4.2.1焊接技术要求 (13)4.2.2锡焊工艺过程 (14)4.2.3手工焊接技术要领 (15)4.3 连接 (15)4.4 通电调试 (16)4.5 电池的作用与安装 (17)4.6 组装 (17)总结 (18)致谢 (19)参考文献 (20)第1章绪论1.1近几年来国内外研制状况高精度、高稳定的数字钟:天文,实验室,物理试验,遥测站,遥测地震台网测定基本参数时,均需同时记有精确的时间标记,便于分析人员准确判读事件的到时,完成基本参数的测定。
整点报时数字钟电路设计
1VV课程设计说明书(2009 /2010 学年第一学期)课程名称:数字逻辑课程设计题目:整点报时数字钟电路设计专业班级:通信工程2班学生姓名:XXX学号:XXXXXXX指导教师:XX设计周数: 1设计成绩:2010年01月15 日目录1 设计目的 (3)2设计要求 (3)3数字钟的基本组成及工作原理 (4)3.1数字钟的构成 (4)四、数字钟的工作原理 (6)五、总体框图 (13)六、元器件及报表 (15)七、设计总结 (16)八、心得体会 (17)9参考文献 (18)1、课程设计目的 (1)2、设计要求 (1)3、数字钟的基本组成及工作原理 (1)3.1数字钟的构成3.2 单元电路设计4、数字钟的工作原理 (5)4.1晶体振荡器电路4.2分频器电路4.3时间计数器电路4.4译码驱动电路4.5数码管5、总体框图 (12)6、元器件及报表 (13)7、设计总结 (14)8、心得体会 (15)9、参考文献 (16)1 设计目的1.显示时、分、秒采用24小时进制。
2.具有校时功能,可以对小时和分单独校时,对分校验时的时候,停止分对时的进位。
3. 计时过程具有报时功能,当时间到达整点前10秒进行蜂鸣报时。
4为了保证计时准确、稳定,由晶体振荡器提供标准时间的基准信号。
2设计要求1、设计指标时间以24小时为一个周期;显示时、分、秒;具有校时功能,可以对小时和分单独校时,使其校正到标准时间,计时过程具有报时功能,当时间到达整点前10秒进行蜂鸣报时,为了保证计时准确、稳定,由晶体振荡器提供标准时间的基准信号。
2、设计要求画出电路原理图;元器件及参数选择。
3编写设计报告:写出设计与制作的全过程,附上相关资料和图片。
3数字钟的基本组成及工作原理3.1数字钟的构成电子钟由信号发生器、“时、分、秒”计数器、译码器及显示器、校时电路、整点报时电路等组成。
秒信号产生器是整个系统的时基信号,它直接决定计时系统的精度,将标准秒脉冲信号送入“秒计数器”,该计数器采用60进制计数器,每累计60秒发出一个“分脉冲”信号,该信号将作为“分计数器”的时钟脉冲。
电子CAD项目6数字钟电原理图设计
(3)放置总线。放置总线操作与导线的放置方法基本一致,以图 3-1为例,执行菜单命令【放置】/【总线】或单击工具栏总线符号 ,进入放置总线状态,将光标移至合适的位置,单击鼠标的左键, 定义总线起点,将光标移至另一位置,单击鼠标左键,定义总线的 下一点,如图6-6所示。连线完毕,单击鼠标的右键退出放置状态。 在放置总线的过程中如果要变换拐弯角度,可以在编辑状态下按 “Shift+空格键”来进行切换。
(2)按照同样的方法创建、重命名、保存各个子电路的原理图文档, 并将各个子电路图绘制好。然后创建一个绘制层次总图的原理图文档 ,在该原理图文档环境下执行菜单命令【设计】/【根据图纸建立图纸 符号】,弹出如图6-23所示对话框。用鼠标左键单击其中需要创建的
• 一个单元电路并确定,此时会弹出图6-17所示的对话框,选择“NO” ,系统就会立即在层次总图的原理图文档中生成一个顶层方块图,如 图6-24所示。可以看出,图中自动生成了该单元模块相对应的端口符 号,移动光标到合适的位置,单击左键,即可将方块图放置完毕。
2.放置网络标号 由于总线并不具有电气连接关系,所以还需要通过放置网络标号
来完成最后的电气连接操作,放置网络标号后完成的总线绘制的原 理图如图6-8所示。在放置元器件引脚引出线、总线入口和网络标
• 号时,因其始端与末端符号一致,可采用阵列式粘贴一次完成,大 大提高了速度。
,就可以看到一个光标带着一个矩形图纸符号轮廓,如图6-10所示。
设计多通道电路的另一关键是合理设置子图端口,如“Repeat(L)” 表示该子图端口在重复引用子图时,该子图端口也会重复连接,分别 对应由网络标签“L[1..8]所定义的L1、L2、…、L8”。
•
(3)由子图方块图创建子电路图。按照前面所讲述的层次原理图设计 方法,先在PCB工程项目下追加两个原理图文件,并重命名为“驱动子电 路”和“LED电路”。执行菜单命令【设计】/【根据符号创建图纸】,将 光标移动到需要绘制的子电路图图纸符号方块图上,分别由子图方块符号 生成子图端口,并分别绘制各子电路图,如图6-31所示和图6-32所示。
数字电子钟的设计电路图pcb图
数字电子钟的设计与制作一、设计概述1.设计任务➢时钟脉冲电路设计➢60进制计数器设计➢24进制计数器设计➢“秒”,“分”,“小时”脉冲逻辑电路设计➢“秒”,“分”,“小时”显示电路设计➢“分”,“小时”校时电路➢整点报时电路2.功能特性➢设计的数字钟能直接显示“时”,“分”,“秒”,并以24小时为一计时周期。
➢当电路发生走时误差时,要求电路具有校时功能。
➢要求电路具有整点报时功能,报时声响为四低一高,最后一响正好为整点。
3.原理框图图 1 原理框图二、设计原理数字钟是一个将“时”,“分”,“秒”显示于人的视觉器官的计时装置。
它的计时周期为24小时,显示满刻度为23时59分59秒,另外应有校时功能和报时功能。
因此,一个基本的数字钟电路主要由译码显示器、“时”,“分”,“秒”计数器、校时电路、报时电路和振荡器组成。
干电路系统由秒信号发生器、“时、分、秒”计数器、译码器及显示器、校时电路、整点报时电路组成。
秒信号产生器是整个系统的时基信号,它直接决定计时系统的精度,一般用石英晶体振荡器加分频器来实现。
将标准秒信号送入“秒计数器”,“秒计数器”采用60进制计数器,每累计60秒发现胡一个“分脉冲”信号,该信号将作为“分计数器”的时钟脉冲。
“分计数器”也采用60进制计数器,每累计60分钟,发出一个“时脉冲”信号,该信号将被送到“时计数器”。
“时计数器”采用24进制计时器,可实现对一天24小时的累计。
译码显示电路将“时”、“分”、“秒”计数器的输出状态菁七段显示译码器译码,通过六位LED七段显示器显示出来。
整点报时电路时根据计时系统的输出状态产生一脉冲信号,然后去触发一音频发生器实现报时。
校时电路时用来对“时”、“分”、“秒”显示数字进行校对调整的。
三、设计步骤1.计数器电路根据计数周期分别组成两个60进制(秒、分)和一个24进制(时)的计数器。
把它们适当连接就可以构成秒、分、时的计数,实现计时功能。
CC4518的符号如图,一个芯片集成了两个完全相同的十进制计数器,其异步清零信号CR是高电平有效。
数字时钟ad纯数字电路
数字时钟的AD纯数字电路设计需要使用数字逻辑元件来实现。
以下是一个简单的数字时钟AD纯数字电路设计步骤:
1. 产生频率为1Hz的矩形波:使用一个频率为1Hz的振荡器,可以采用RC振荡电路或石英晶体振荡器来实现。
2. 数字钟的“时”设计:使用一个24进制计数器来实现,计数器的计数序列从00、01、…、23、00循环。
当计数到23小时59分59秒时,再来一个秒脉冲,重新开始启动。
可以采用反馈置数或反馈清零法进行24进制计数。
3. 分、秒的设计:使用一个60进制计数器来实现,计数器的模是60,个位是十进制,十位是六进制。
计数器的计数规律是从00、01、…、59、00循环。
4. 译码显示:使用一个译码器将计数器的输出转换成七段数码管的信号,从而在数码管上显示时间。
5. 校时电路:使用一个比较器将当前时间与设定时间进行比较,当两者相同时,输出一个校时信号,使时钟自动调整到设定时间。
可以通过10s脉冲进行校正,也能手动产生单次脉冲校正至时/分计数器。
可以设置一变量来控制实现校正或正常计数。
以上是一个简单的数字时钟AD纯数字电路设计步骤,可以根据需要进行修改和优化。
数字逻辑电路(数电)课程设计_电子秒表_VHDL实现(含完整源代码!!)
数字逻辑电路(数电)课程设计_电⼦秒表_VHDL实现(含完整源代码!!)电⼦科技⼤学UNIVERSITY OF ELECTRONIC SCIENCE AND TECHNOLOGY OF CHINA数字逻辑设计实验报告实验题⽬:电⼦秒表学⽣姓名:指导⽼师:⼀、实验内容利⽤FPGA设计⼀个电⼦秒表,计时范围00.00 ~ 99.00秒,最多连续记录3个成绩,由两键控制。
⼆、实验要求1、实现计时功能:域值范围为00.00 ~ 99.00秒,分辨率0.01秒,在数码管上显⽰。
2、两键控制与三次记录:1键实现“开始”、“记录”等功能,2键实现“显⽰”、“重置”等功能。
系统上电复位后,按下1键“开始”后,开始计时,记录的时间⼀直显⽰在数码管上;按下1键“记录第⼀次”,次按1键“记录第⼆次”,再按1键“记录第三次”,分别记录三次时间。
其后按下2键“显⽰第⼀次”,次按2键“显⽰第⼆次”,再按2键“显⽰第三次”,数码管上分别显⽰此前三次记录的时间;显⽰完成后,按2键“重置”,所有数据清零,此时再按1键“开始”重复上述计时功能。
三、设计思路1、整体设计思路先对按键进⾏去抖操作,以正确的得到按键信息。
同时将按键信息对应到状态机中,状态机中的状态有:理想状态、开始状态、3次记录、3次显⽰、以及其之间的7次等待状态。
因为需要⽤数码管显⽰,故显⽰的过程中需要对数码管进⾏⽚选和段选,因此要⽤到4输⼊的多路选择器。
在去抖、计时、显⽰的过程中,都需要⽤到分频,从⽽得到理想频率的时钟信号。
2、分频设计该实验中有3个地⽅需要⽤到分频操作,即去抖分频(需得到200HZ时钟)、计时分频(需得到100HZ时钟)和显⽰分频(需得到25kHZ时钟)。
分频的具体实现很简单,需⾸先算出系统时钟(50MHZ)和所需始终的频率⽐T,并定义⼀个计数变量count,当系统时钟的上升沿每来到⼀次,count就加1,当count=T时就将其置回1。
这样只要令count=1~T/2时clk=‘0’,count=T/2+1~T时clk=‘1’即可。
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做成时钟,并不难,把十进改成6进就行了如下:1,震荡电路的电容用晶震,记时准确.2, 时:用2块计数器,十位的用1和2(记时脚)两个脚.分:用2块计数器,十位的用1,2,3,4,5,6,(记时脚)6个脚.秒:同分.评论:74系列的集成块不如40系列的,如:用CD4069产生震荡,CD4017记数,译码外加.电压5V.比74LS160 74LS112 74LS00好的.而且CD4069外围元件及少.如有需要我可以做给你.首先需要产生1hz的信号,一般采用CD4060对32768hz进行14分频得到2hz,然后再进行一次分频。
(关于此类内容请参考数字电路书中同步计数器一章)(原文件名:4060.JPG)一种分频电路:(原文件名:秒信号1.JPG)采用cd4518进行第二次分频另一种可以采用cd4040进行第二次分频第三种比较麻烦,是对1mhz进行的分频(原文件名:秒信号2.JPG)介绍一下cd4518:CD4518,该IC是一种同步加计数器,在一个封装中含有两个可互换二/十进制计数器,其功能引脚分别为1~7和9~{15}。
该计数器是单路系列脉冲输入(1脚或2脚;9脚或10脚),4路BCD码信号输出(3脚~6脚;{11}脚~{14}脚)。
此外还必须掌握其控制功能,否则无法工作。
手册中给有控制功能的真值(又称功能表),即集成块的使用条件,如表2所示。
从表2看出,CD4518有两个时钟输入端CP和EN,若用时钟上升沿触发,信号由CP输入,此时EN端应接高电平“1”,若用时钟下降沿触发,信号由EN端输入,此时CP端应接低电平“0”,不仅如此,清零(又称复位)端Cr也应保持低电平“0”,只有满足了这些条件时,电路才会处于计数状态,若不满足则IC不工作。
计数时,其电路的输入输出状态如表3所示。
值得注意,因表3输出是二/十进制的BCD码,所以输入端的记数脉冲到第十个时,电路自动复位0000状态(参看连载五)。
另外,该CD4518无进位功能的引脚,但从表3看出,电路在第十个脉冲作用下,会自动复位,同时,第6脚或第{14}脚将输出下降沿的脉冲,利用该脉冲和EN端功能,就可作为计数的电路进位脉冲和进位功能端供多位数显用。
(原文件名:4518.JPG)(原文件名:4518真值表.JPG)这里将用CD4518作为时钟的计数器七段译码器cd4511:CD4511是一个用于驱动共阴极LED (数码管)显示器的BCD 码—七段码译码器,特点如下:具有BCD转换、消隐和锁存控制、七段译码及驱动功能的CMOS电路能提供较大的拉电流。
可直接驱动LED显示器。
(原文件名:4511.JPG)数码管:(原文件名:数码管2.JPG)下面是一种数字钟的电路:(原文件名:数字钟.gif)请注意一下这个电路中进位的产生,仔细分析一下吧。
但是制作时发现这个电路在小时进位时有时会有问题。
可惜上学期比较忙,一直没有来得及解决,现在它在学校,等开学之后再研究一下。
另外它的校时电路也需要改进。
同时需要加入后备电池,电路比较简单,就不说了(我制作时手头没有纽扣电池,就只好用5号电池后备了,囧)。
另外一个数字钟的电路:(没有实际制作,但它的进位电路也很有意思)(原文件名:数字钟2.jpg)555定时555 定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件。
一般用双极性工艺制作的称为555,用CMOS 工艺制作的称为7555,除单定时器外,还有对应的双定时器556/7556。
555 定时器的电源电压范围宽,可在4.5V~16V 工作,7555 可在3~18V 工作,输出驱动电流约为200mA,因而其输出可与TTL、CMOS 或者模拟电路电平兼容。
555定时器555定时器成本低,性能可靠,只需要外接几个电阻、电容,就可以实现多谐振荡器、单稳态触发器及施密特触发器等脉冲产生与变换电路。
它也常作为定时器广泛应用于仪器仪表、家用电器、电子测量及自动控制等方面。
555 定时器的内部电路框图和外引脚排列图分别如图 2.9.1 和图 2.9.2 所示。
它内部包括两个电压比较器,三个等值串联电阻,一个RS 触发器,一个放电管T 及功率输出级。
它提供两个基准电压VCC /3 和2VCC /3 555 定时器的功能主要由两个比较器决定。
两个比较器的输出电压控制RS 触发器和放电管的状态。
在电源与地之间加上电压,当 5 脚悬空时,则电压比较器C1 的同相输入端的电压为2VCC /3,C2 的反相输入端的电压为VCC /3。
若触发输入端TR 的电压小于VCC /3,则比较器C2 的输出为0,可使RS 触发器置1,使输出端OUT=1。
如果阈值输入端TH 的电压大于2VCC/3,同时TR 端的电压大于VCC /3,则C1 的输出为0,C2 的输出为1,可将RS 触发器置0,使输出为0 电平。
词名:555 timer 中文解释:555定时器缩写:来历:555 timer555的应用:555定时器(1)构成施密特触发器,用于TTL系统的接口,整形电路或脉冲鉴幅等;(2)构成多谐振荡器,组成信号产生电路;如右图,振荡周期:T=0.7(R1+2R2)C (3)构成单稳态触发器,用于定时延时整形及一些定时开关中。
555应用电路采用这3种方式中的1种或多种组合起来可以组成各种实用的电子电路,如定时器、分频器脉冲信号发生器、元件参数和电路检测电路、玩具游戏机电路、音响告警电路、电源交换电路、频率变换电路、自动控制电路等。
单稳态电路前面介绍的双稳态触发器具有两个稳态的输出状态和,且两个状态始终相反。
而单稳态触发器只有一个稳态状态。
在未加触发信号之前,触发器处于稳定状态,经触发后,触发器由稳定状态翻转为暂稳状态,暂稳状态保持一段时间后,又会自动翻转回原来的稳定状态。
单稳态触发器一般用于延时和脉冲整形电路。
单稳态触发器电路的构成形式很多。
图9-29(a)所示为用555定时器构成的单稳态触发器,R、C 为外接元件,触发脉冲u1由2端输入。
5端不用时一般通过0.01uF电容接地,以防干扰。
下面对照图9-29(b)进行分析。
(1) 稳态接通电源后,经R给电容C 充电,当uc上升到大于时,基本RS触发器复位,输出u0=0。
同时,晶体管T导通,使电容C放电。
此后uc<,若不加触发信号,即u1>,则u0保持0状态。
电路将一直处于这一稳定状态。
(2) 暂稳态在t=t1瞬间,2端输入一个负脉冲,即u1<,基本RS触发器置1,输出为高电平,并使晶体管T截止,电路进入暂稳态。
此后,电源又经R向C充电,充电时间常数=RC,电容的电压按指数规律上升。
在t=t2时刻,触发负脉冲消失(u1>),若uc<,则=1,=1,基本RS触发器保持原状态,u0仍为高电平。
在t=t3时刻,当uc上升略高于时,=0,=1,基本RS触发器复位,输出u0=0,回到初始稳态。
同时,晶体管T导通,电容C通过T迅速放电直至uc为0。
这时=1,=1,电路为下次翻转做好了准备。
输出脉冲宽度tp为暂稳态的持续时间,即电容C的电压从0充至所需的时间。
由=(1-)得由上式可知:①改变R、C的值,可改变输出脉冲宽度,从而可以用于定时控制。
②在R、C的值一定时,输出脉冲的幅度和宽度是一定的,利用这一特性可对边沿不陡、幅度不齐的波形进行整形。
多谐振荡器多谐振荡器又称为无稳态触发器,它没有稳定的输出状态,只有两个暂稳态。
在电路处于某一暂稳态后,经过一段时间可以自行触发翻转到另一暂稳态。
两个暂稳态自行相互转换而输出一系列矩形波。
多谐振荡器可用作方波发生器。
图9-30所示是由555定时器构成的多谐振荡器。
R1、R2和C是外接元件。
刚接通电源时,uc=0,u0=1。
当uc升至后,比较器C1输出低电平(=0),基本RS触发器置0,定时器输出u0由1变为0。
同时,三极管T导通,电容通过R2放电,uc下降。
在<uc<期间,u0保持低电平状态。
在uc下降至以后,比较器C2输出低电平(=0 ),使触发器置1,输出u0由0变为1。
同时三极管T截止,于是电容C再次被充电。
如此不断重复上述过程,多谐振荡器的输出端就可得到一串矩形波。
工作波形如图9-30(b)所示。
先看图1中的两个时钟电路,不用我说,相信读者一眼就可以看得出来,左边的那个是有源晶振电路,右边的是无源晶振电路。
图1 两个时钟电路振荡器就是可以产生一定频率的交变电流信号的电路晶体振荡器,简称晶振,是利用了晶体的压电效应制造的,当在晶片的两面上加交变电压时,晶片会反复的机械变形而产生振动,而这种机械振动又会反过来产生交变电压。
当外加交变电压的频率为某一特定值时,振幅明显加大,比其它频率下的振幅大得附加外部时钟电路,一般是一个放大反馈电路,只有一片晶振是不能实现震荡的多,产生共振,这种现象称为压电谐。
晶振相对于钟振而言其缺陷是信号质量较差,通常需要精确匹配外围电路(用于信号匹配的电容、电感、电阻等),更换不同频率的晶体时周边配置电路需要做相应的调整。
如果把完整的带晶体的振荡电路集成在一块,可能再加点其它控制功能集成到一起,封装好,引几个脚出来,这就是有源晶振,时钟振荡器,或简称钟振。
英文叫Oscillator,而晶体则是Crystal。
可以说Oscillator是Crystal经过深加工的产品,而Crystal是原材料。
好多钟振一般还要做一些温度补偿电路在里面。
让振荡频率能更加准确。
相对于无源晶体,有源晶振的缺陷是其信号电平是固定的,需要选择好合适输出电平,灵活性较差,而且价格高。
典型无源晶振电路图2是典型的无源晶振电路。
图2 典型的无源晶振电路与晶振并联的电阻的作用与晶振并联的电阻R4是反馈电阻,是为了保证反相器输入端的工作点电压在VDD/2,这样在振荡信号反馈在输入端时,能保证反相器工作在适当的工作区。
虽然去掉该电阻时,振荡电路仍工作了。
但是如果从示波器看振荡波形就会不一致了,而且可能会造成振荡电路因工作点不合适而停振。
所以千万不要省略此电阻。
这个电阻是为了使本来为逻辑反相器的器件工作在线性区,以获得增益,在饱和区是没有增益的,没有增益是无法振荡的。
如果用芯片中的反相器来作振荡,必须外接这个电阻,对于CMOS而言可以是1M以上,对于TTL则比较复杂,视不同类型(S,LS…)而定。
如果是芯片指定的晶振引脚,如在某些微处理器中,常常可以不加,因为芯片内部已经制作了,要仔细阅读DATA SHEET的有关说明。
与晶振串联的电阻的作用和晶振的串联电阻(R3)常用来预防止晶振被过分驱动。
晶振过分驱动的后果是将逐渐损耗减少晶振的接触电镀,这将引起频率的上升,并导致晶振早期失效。
如何判断晶振是否被过分驱动?电阻RS常用来防止晶振被过分驱动。
过分驱动晶振会渐渐损耗减少晶振的接触电镀,这将引起频率的上升。